水煤漿添加劑萘磺酸甲醛縮合物合成條件的優化

作者：秦琦,蘆海云,李曉峰,張翠清,許德平,李文華,樊錫琳,陳博

摘要：以精萘、濃硫酸和甲醛為原料,依次經過磺化、水解、縮合三個反應合成了萘磺酸甲醛縮合物(NSF),并獲得了各反應的優化條件。結果表明:當2-萘磺酸(2-NSA)產率最大時,磺化反應的優化條件為n(萘)∶n(濃硫酸)=1∶1.15、反應溫度160℃、反應時間3 h;水解反應要使1-萘磺酸(1-NSA)的殘留量最低優化條件為反應溫度115℃、反應時間60 min、n(萘)∶n(水)=1∶2.3,此時1-NSA水解的轉化率最高;縮合反應的優化條件為n(萘)∶n(甲醛)=1∶1、酸度30%,反應溫度105℃,反應時間2 h,在此條件下2-NSA全部聚合生成NSF。產物NSF的紅外光譜(FTIR)和高效液相色譜(HPLC)分析表明,不同條件下獲得的NSF都含有豐富的芳環、亞甲基和磺酸基結構;HPLC分析表明,NSF在磺化度、分子量大小和分子的主體結構(線性結構/枝狀結構)方面存在差異,這種差異導致NSF在作為水煤漿分散劑時,對降低漿體黏度和提高漿體穩定性方面具有不同的性能;優化條件下得到的NSF在降低漿體黏度方面性能優于市售的萘磺酸甲醛縮合物系分散劑(NX-1),但二者對保持漿體穩定性的能力相當。

發文機構：中國礦業大學（北京）化學與環境工程學院 北京低碳清潔能源研究院 西北大學化工學院

關鍵詞：萘磺酸甲醛縮合物分散劑水煤漿合成條件高效液相色譜naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensatedispersing agentcoal water slurrysynthesis optimizationhigh performance liquid chromatography

分類號： TQ53[化學工程—煤化學工程]